[发明专利]一种用于大口径钢质弯管椭圆度的校正方法及专用电子尺

说明书

本发明属于涉及大口径钢质弯管椭圆度的校正技术领域，本发明公开了一种用于大口径钢质弯管椭圆度的校正方法，步骤一、大口径钢质弯管椭圆度形变检测前的定位；步骤二、大口径钢质弯管椭圆度形变的检测；步骤三、大口径钢质弯管椭圆度形变检测数据的验证；步骤四、矫圆算法专家库算法模型的建立；步骤五、大口径钢质弯管椭圆度的矫圆。本发明有益效果：1、专用电子尺可以方便携带，简化了大口径钢质弯管椭圆度形变检测复杂程度；2、实现了与自动校圆设备的在线匹配。3、利用矫圆算法专家库，根据矫圆工艺条件和参数，为大口径钢质弯管矫圆作业提供静压行程和压强参考值（加压载荷）以及操作频次建议，实现了只需一人即可完成操作，作业省时省事省工。

技术领域

本发明涉及大口径钢质弯管椭圆度的校正技术领域，尤其涉及一种用于大口径钢质弯管椭圆度的校正方法及专用电子尺。

背景技术

大口径钢质热煨弯管在生产加工过程中,由于管端受到夹具夹持,管口同时受到弯曲力、轴向力共同作用，造成外侧拉伸区的形变较内侧压缩区的形变大，特别是轴向助推力的作用造成应力外移，而不对称时尤其明显。由于应力/形变分布不均、壁厚变化、管截面收缩等因素影响，弯管加工成型后，管口端会产生椭圆形变，管口椭圆度是指管口圆截面上最大直径与最小直径之差与标称直径之比。如果不加以校正会造成弯管与直管的对焊困难，因此弯管端口的椭圆度检测和矫圆是生产中的重要环节。管口椭圆度是弯管制造、安装时必须检查的项目，所以钢质弯管弯制成型后需要进行端口矫圆处理，确保其不大于规定限值。目前对于大口径钢质弯管椭圆度形变检测，较为先进的技术是利用图像视觉识别技术，利用所获得的大口径弯管端面的图像，根据图片进行灰度化处理和提取管口轮廓数学模型后，进行管口最大直径和最小直径的计算，从而实现对大口径弯管椭圆度形变检测。但是图像视觉识别检测大口径弯管椭圆度形变的检测设备，由于购置成本高，很难实现在钢质弯管加工现场的检测。

因此实际上多数的企业检测的手段仍然依靠传统的卡尺测量，首先确定椭圆形变的程度，不同直径、壁厚和工艺条件，成型后的弯管产生的椭圆形变程度不一致，其次是找出形变后端口的长短轴（所谓长轴即弯管形变凸起部分，所谓短轴即弯管形变凹陷的部分），通过静载荷对端口长轴外压、短轴内撑的方式进行矫圆形。因为钢制弯管的弹塑性，校正时的静压行程、压强值和频次随着弯管端口的形变程度不同而不同，在实际操作中基本是凭经验进行矫圆操作。

现有技术中，采用卡尺测量方式，对大口径弯管椭圆度测量检测主要存在的技术问题是：1、由于大口径钢质弯管直径通常是817 mm以上，最大直径可达1420mm以上，因此采用卡尺测量检测管口椭圆度，不仅工具不便携带，而且操作常需两人以上配合，作业费时费力费工；同时需要在大口径弯管的端面选择多个对称的测量检测点，整个测量检测过程复杂繁琐。2、采用卡尺测量检测大口径弯管管口椭圆度不能为自动校圆设备提供矫圆的加压载荷、静压行程及最大直径（长轴）、最小直径（短轴）的数值、方位数据，同时不能与自动校圆设备在线匹配。3、采用卡尺测量检测大口径弯管管口椭圆度方法所得到的长轴、短轴数值和方位不能形成与实际矫圆经验值高度贴合，不能形成不断丰富的数据库，为校圆设备的矫圆作业提供静压行程（矫圆行程）和压强（矫圆行程最大处载荷）参考值以及操作频次建议。发明人基于现有技术中的上述缺陷研发一种用于大口径钢质弯管椭圆度的校正方法及专用电子尺，能够很好地解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中的问题，提供了一种用于大口径钢质弯管椭圆度的校正方法及专用电子尺，本发明利用测距传感器用于检测管口长轴或短轴变化，通过内置专家库自动处理测试数据，以手持式智能电子尺替代传统卡尺应用于大口径弯管端口检测，并获得其弯管管口椭圆度的长轴和短轴数值，同时利用矫圆算法专家库，结合手持式智能电子尺检测数据自动计算出端口的椭圆度、加压载荷、矫圆行程及长轴、短轴的数值和方位；根据矫圆工艺条件和参数，给出矫圆作业的静压行程和压强参考值（加压载荷）以及操作频次建议，只需一人即可完成操作，作业省时省事省工。